高中数学教材中探究点的选择摭谈

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  【摘 要】在新课程数学教学中,探究式教学是一大亮点。要正确实施探究式教学,需要充分利用教材中的资源,创造性地选择探究点。教师选择的探究点应符合教学目标,有难度分层,同时又能顾及学生的“最近发展区”。
  【关键词】高中数学;探究式教学;探究点
  【中图分类号】G633.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2015)46-0036-03
  【作者简介】刁克,江苏省张家港市崇真中学(江苏张家港,215633)教师,苏州市数学学科带头人。
  在数学课堂上实施探究式教学是新课程教学的一个重要举措,探究式教学法符合学生的认知规律,从形象思维到逻辑思维,从感性认识到理性认识,它更强调了学习的过程,通过学生的切身体验来掌握概念和规律。在教学实践中,广大数学教师既要善于挖掘探究点,又要使所选择的探究点合理有效,因此,在数学课堂上如何合理选择探究点是一个值得实践和深思的问题。
  一、选择探究点应该考虑的因素
  1.探究点的选择要符合教学目标。
  在数学教学中采用探究式教学要避免教学活动的随意性和盲目性。选择探究点实施探究式教学的目的也是为了完成教学目标,只是与传统的教学方法相比较,我们在传授知识和技能的过程中选择了不同的手段而已。因此,探究点的选择必须明确指向知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的教学目标。其次,应该要清楚地知道,为什么选择这个探究点?为了完成什么样的教学目标?学生通过探究过程会得到什么?等等。只有考虑清楚了这些问题,认真分析教学目标,分析教材,才能对探究点做出合理的选择。
  2.探究点的选择要有学生的问题空间。
  不是什么事情、什么问题都需要探究的。对于高中生来说过于简单的问题不能引起学生的学习兴趣,也不需要他们经过探究才有所发现,只需要用现有的认知结构和认知方式去同化吸收便可掌握。问题空间有多大,探究的空间就有多大。而对于难度很大的问题,超出了学生的思维能力,相反会阻碍学生思维的发展,产生不了疑问。因此,在选择探究点时只有充分考虑学生的学习基础、学习特点和教学内容的难度等因素,教师设计的探究点难度才能更符合维果茨基的“最近发展区”理论,既而取得好的效果。
  3.探究点的选择要有难度分层。
  由于不同的学生在个性性格、知识储备、思维能力、智力发展水平、学习能力、学习习惯等方面存在较大的差异;而现代教育倡导以学生发展为本,我们的教学不仅要面向全体,大面积提高教育教学质量,更重要的是让每一个学生的个性特长都能得到发展与提高。所以教学活动必须以学生为主体来设计,尊重学生个体差异,教学要使每个学生都有收获。这就要求在探究式教学中选择探究内容的同时必须考虑这个因素,往往一个探究点很难满足班级中每个学生的“最近发展区”要求。因此,若有可能我们可以将一个探究点进行细分,把它分解成几个难度系数由低到高的小探究点,它们在难度上是递进的、有层次的,它们之间并不是相互独立的、是有关联的,同时还应是开放的。数学探究点分层教学能适应不同层次学生学习数学的实际要求,使学习困难的学生增强自信心,提高学习成绩,学习中等的学生有长足的进步,学有余力的学生在学习的广度和深度上有所拓展。这样的做法符合“因材施教”的原则,充分体现了“以学生发展为主体”“面向全体学生”“促进每一个学生的发展”的教育理念。
  二、充分利用教材中的资源选择探究点
  1.从数学概念和规律中选择探究点。
  现在很多学生学不好数学,觉得数学很难学,其中一个很大的原因是学生对数学概念和规律的本质不清楚、不理解。高中数学概念和规律具有基础性和一定的抽象性,要构建正确的数学概念和规律必须搞清楚它的内在本质。因此,对于基本概念和规律的学习要注重体验,而有效的体验方式之一就是探究。数学中的基本概念和规律既可以作为课题探究的基础,又可作为探究的对象。在探究过程中,学生不再是单单记忆这些概念和规律了,而是亲身体验和感悟了知识产生的原因和过程,有利于学生对知识点的深刻把握,有利于学生将知识真正做到活化、内化。
  例如在教学“等差数列”这一部分的内容时,就可以将“等差数列”这一概念设计成探究点,让学生体验概念形成的过程,这将极大地有助于学生理解数学概念。我们可以通过一些问题设计,引发学生思维冲突,促使学生探究等差数列的概念。
  对于下列四组数据:
  0,5,10,15,20①
  48,53,58,63,68,73②
  18,15.5,13,10.5,8,5.5③
  10072,10144,10216,10288,10360④
  教师可以设计如下的问题——
  问题一:观察以上数列,它们有什么共同点吗?
  问题二:根据上述特点,你能归纳出等差数列的定义吗?
  问题三:你能用数学语言表示出等差数列吗?
  我们在实施概念和规律教学时,应该创造性地使用教材,充分挖掘可探究的内容,让学生用探究的方法,亲身体验数学概念和规律的建立过程,这是学生掌握概念和规律的最有效途径。
  2.从表格、图象信息中选择探究点。
  数学新教材提供了大量表格及函数图象。这些图象中传递着不同的信息,为探究式学习、为培养学生处理信息的能力创造了条件。如函数的应用中的图象,在课堂教学中可以将此设计成探究点,提出相关问题:这三条曲线所对应的函数具有哪些性质?学生都明确它们均是增函数。若研究得更精细些,自然学生能得出各自的增长速度不同,对数函数增长最慢,指数函数则增长最快。既然增长速度不同,函数值的大小关系便又值得一探。显然对数函数y=log2x在定义域内永远最小,而y=x2和y=2x则在不同的区间内大小不同,于是便集中到对何时两函数值相等的探索,即交点横坐标的探究。易知x=2是其中一个交点的横坐标,另外还有交点吗?进而想到用二分法求函数y=x2-2x的零点。这样的探究也为今后学习数列过程中比较an=2n和bn=n2的大小埋下了伏笔。   3.从“探究”“思考”等中寻找探究点。
  数学新课程改革有一个非常明显的变化,在课本中提供了大量的诸如“探究”“思考”等可激发学生兴趣的材料。这对数学教师而言,就是良好的探究点。如,在引入椭圆的圆扁度与离心率时,就可以根据教材上的材料引导学生思考,为什么有的椭圆圆些,有的椭圆扁些,这到底是什么在发生作用呢?经过讨论,得出结论:当a确定时,c越大,则b越小,椭圆越扁,即e=越大越接近1,则椭圆越扁,反之则越圆。教师可继续提问:椭圆与圆如此相似,有谁能找出它们的衔接点吗?至此,椭圆的性质在学生轻松愉快的探究活动中得到了升华。
  4.从实验中选择探究点。
  在所有形式的探究活动中,让学生动手做实验最能带给学生兴奋与激动,数学实验的目的之一就是使学生亲历数学知识的发生、发展过程,分析数学发展过程中所蕴含的观察、归纳、猜想、证明等过程。通过实验,学生不仅仅体验了知识习得的过程,更培养了学生的技能和情感。
  如椭圆几何性质的教学,在学生已具备“椭圆定义”这个知识点的基础上,让他们利用线绳画出椭圆,按照椭圆图形的形成来探究它的几何性质,如范围、对称性、焦点坐标、顶点坐标、离心率的几何意义等。这比教师逐条讲解、学生被动接受的学习方式有很大优势。并且通过交流还能发现一些隐蔽的性质,如以焦点与短轴顶点为端点的线段长等于长半轴长等。
  5.从数学例题中选择探究点。
  新教材在编写上注重难度的平缓,每一个例题的展现都较实际,针对性强,提出的问题也比较明确具体,看似平常,但又深入浅出。这些例题对于学生掌握知识、应用知识、巩固知识起到了不可忽视的作用。因此,在教学中要充分重视例题教学。笔者认为,对于课本例题正确的态度应该是充分重视、充分利用、寻求变新,在充分发挥和挖掘课本例题功能的基础上,努力寻找探究点。
  在例题教学中可以适当地对例题进行变化,可以加一个条件、减一个条件、变换其中的某些条件、把图形进行适当变换,等等。再者,教材中的例题给出的解法一般只提供一种方法。如果长期按教材上的解法讲解,会让学生感觉到乏味,没有创新,思维也得不到锻炼,教师要鼓励学生在掌握教材解法的同时寻找新的解法。
  例如在抛物线的教学中,如果精心准备,可以使它变得妙趣横生,颇具探究价值。
  例如:斜率为1的直线l经过抛物线y2=4x的焦点,且与抛物线相交于A、B两点,求线段AB的长。
  接着,教师可以把题目作适当变形:
  直线l经过抛物线y2=2px的焦点,且与抛物线交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点。
  变式一:求证(1)y1y2=-p2;(2)x1x2=;(3)x1 x2
  =。
  变式二:求AB的中点轨迹方程。
  通过这样的探究,抛物线的相关性质得以被学生内化。
  总之,在探究活动中,学生情绪饱满,求知欲旺盛,课堂气氛活跃,积极性、主动性得以充分发挥,有利于发展学生的个性,开发学生的潜能。这一切都源于有一个好的“探究点”,而探究点的选择是一种正在探讨和尝试之中的工作,需要我们广大教师不断地探索与实践。
  【参考文献】
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